在广泛的气泡尺寸分布范围内建立喷射液滴与集体破裂气泡的联系
流体动力学
2025-07-23 v2
摘要
破浪卷入的气泡上升至海洋表面,在破裂前聚集,并将液滴释放到大气中。喷射出的液滴以及液滴蒸发后留下的干气溶胶粒子会影响大气的辐射平衡,并可作为云凝结核。围绕海雾排放函数的剩余不确定性促使了受控实验室实验的开展,以直接测量并建立集体破裂气泡及其相关液滴和海盐气溶胶之间的联系。我们在人工海水中针对广泛的气泡尺寸分布进行了实验,测量了体相和表面气泡分布(测量半径从 30 um 到 5 mm),以及相关的液滴尺寸分布(盐气溶胶和液滴的测量半径从 50 nm 到 500 um),以量化喷射液滴与表面破裂气泡之间的联系。我们评估了单个气泡破裂的标度律在所有尺度上对数据的描述程度,并证明了由集体气泡破裂产生的液滴可以通过一个单一框架来表示,该框架将单个气泡破裂标度律在我们实验中存在的各种气泡尺寸上进行积分。我们表明,100 um 至 1 mm 之间气泡产生的膜滴解释了亚微米液滴的产生,而 30 um 至 2 mm 之间气泡产生的射滴解释了大于 1 um 液滴的产生。我们的工作证实,只要已知表面破裂气泡的尺寸分布,基于单个破裂过程的海雾排放函数是相当准确的。
引用
@article{arxiv.2411.12855,
title = {Linking emitted drops to collective bursting bubbles across a wide range of bubble size distributions},
author = {Megan Mazzatenta and Martin A. Erinin and Baptiste Néel and Luc Deike},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12855},
year = {2025}
}
备注
33 pages, 11 figures